一种高分子团粒纤维喷播基材及其施工方法技术

本申请涉及边坡修复技术领域，具体公开了一种高分子团粒纤维喷播基材及其施工方法。一种高分子团粒纤维喷播基材，包括如下原料：种植土、草土混合纤维、有机肥、高分子团粒剂、复合肥、微生物菌剂、保水剂以及拌合水；所述草土混合纤维为草纤维与海藻泥的混合物。本申请的高分子团粒纤维喷播基材通过高分子团粒剂、保水剂、草土混合纤维以及微生物菌剂的配合，具有保水能力强、保肥能力强、抗水土流失能力强以及基材强度高的优点，既可以预防干旱季节的基材开裂，也可以阻止雨季的风雨侵蚀，起到促进植被生长、有效地防止水土流失的作用，可以提高边坡的安全性。提高边坡的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种高分子团粒纤维喷播基材及其施工方法


[0001]本申请涉及边坡修复
，更具体地说，它涉及一种高分子团粒纤维喷播基材及其施工方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着城市工业、矿区、道路、水电工程及旅游景点等工程建设的发展，因生态环境不断遭到破坏而产生的各种裸露废弃的场地、边坡日益增多，急需进行环境治理以及生态修复。常见的生态修复方法主要有三维网植草技术和客土喷播技术，其中，客土喷播技术是指利用特制喷射机将草种、保水剂等有机基材喷射到坡面上，有机基材在压力的作用下与坡面紧密结合，形成一层可供植物生长发育的基质层。
[0003]相较于三维网植草技术，客土喷播具有更好的修复效果，因此更适合于风化程度较高的岩土边坡和土夹石边坡。但是现有的喷播技术仍然存在以下缺点：
①
保水能力差：坡面植被在气候干燥或降水量少的区域时，如不及时人工补水，坡面植被会迅速枯萎、退化直到死亡。
②
保肥能力差：基材没有长久的养分供应系统，基材养分被前期植被正常生长吸收后，后期因缺乏养分导致坡面植被退化、死亡。
③
抗水土流失性能差：基材中的土壤不具备团粒结构、疏水反应，在雨季，随着降水的持续，坡面的雨水径流会产生浑浊，造成基材的水土流失，从而导致后期植被立地条件逐步变弱而导致生态修复目标失败。
④
基材强度差：常规喷播基材的固定主要依托三维结构的铁丝网，因铁丝网固土能力有限，会导致在干旱时开裂、脱落；雨季汲水饱和后，基材重量增加后，会导致基材滑落。
专利技术内容
[0004]为了解决上述技术问题，本申请提供一种高分子团粒纤维喷播基材及其施工方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种高分子团粒纤维喷播基材，采用如下的技术方案：一种高分子团粒纤维喷播基材，包括如下重量份的原料：种植土200
‑
300份、草土混合纤维15
‑
18份、有机肥15
‑
18份、高分子团粒剂0.3
‑
0.35份、复合肥0.75
‑
1.0份、微生物菌剂0.25
‑
0.3份、保水剂0.12
‑
0.18份以及拌合水420
‑
450份；所述草土混合纤维为草纤维与海藻泥的混合物。
[0006]通过采用上述技术方案，高分子团粒剂与水经疏水反应后，与种植土混合后，可以形成大小不一的团粒以及孔隙结构，通过高分子团粒剂和保水剂的配合使用，可以在基材内部形成无数层聚合物分子膜，在汲水储水的同时，可以有效地锁定基材内部的水分，降低水分蒸发，从而可以更加持久地保持坡面植被正常生长对水分的需求。
[0007]本申请的基材中通过微生物菌剂的使用，可以长久地分解基材中的草纤维、有机质及坡面植被的落叶，形成腐殖酸，从而充足地供应坡面后期植被正常生长所需的养分。
[0008]草纤维具有较强的韧性以及强度，并且具有一定的孔隙结构，将其用于基材中，可以起到增强基材强度的作用；海藻泥的主要成分为硅藻土、海藻类沉积矿物以及胶体，硅藻
土与海藻类沉积矿物的粒子表面以及内部具有无数微小的孔穴，具有很好的吸水性以及渗透性，而海藻泥中的胶体物质又具有较强的保水和保湿能力，通过草纤维与海藻泥形成的草土纤维混合物不仅可以起到增强基材强度的作用，而且还可以提高基材的保水、储水能力，从而可以起到更好的防护修复作用。
[0009]可选的，所述草土混合纤维采用如下方法制备而成：
①
取干草纤维，加入酸酐溶液中，经过酸化改性处理后，将其经过清洗、干燥，得到改性草纤维备用；
②
取玉米芯粉、羧甲基纤维素、木质磺酸钠以及水混合搅拌均匀，加热糊化后，加入丙烯酰胺，搅拌混合均匀，得到浸渍液；
③
取改性草纤维，将其投入浸渍液中，在氮气保护下，加入交联剂以及引发剂进行反应，将所得产物清洗并沥干其表面水分后，与海藻泥混合搅拌均匀，干燥后，得到草土预混物；
④
将草土预混物投入步骤
②
的浸渍液中，搅拌浸渍后，将固液混合物经过过滤，分离得到固体沉淀物，向固体沉淀物中加入海藻泥，搅拌均匀，干燥后，得到草土混合物。
[0010]传统方法的基材原料混合方法是将高分子团粒剂与水反应后形成胶体后，再与种植土、草纤维进行混合，由于混合前的种植土与草纤维之间仅仅为物理混合，当其二者在高分子胶体中混合时，种植土与草纤维之间容易相互分离，易出现草纤维之间的团聚以及种植土之间的团聚，在这种情况下，为了提高原料混合的均匀性，就需要提高混合时间或者混合速度，但是过长的混合时间以及混合速度又容易对体系结构造成破坏，影响基材的修复稳定性。
[0011]通过采用上述技术方案，利用酸酐对干草纤维的表面进行改性处理，使酸酐与干草纤维表面的羟基发生反应，以得到更多的亲水基团，有利于后续的反应；将玉米芯粉、羧甲基纤维素、木质磺酸钠、水以及丙烯酰胺混合后，得到浸渍液；将经过表面处理的草纤维投入浸渍液中，在交联剂以及引发剂的作用下，可以在草纤维表面包裹形成更多孔隙结构的保水粘结膜。随后利用海藻泥的多孔以及胶体性质，可以与包裹有保水粘结膜的草纤维结合形成草土预混物；将草土预混物再次投入浸渍液中，可以去除草土预混物表面的杂质、浮沉等未结合物，将得到的固体沉淀物与海藻泥混合后，得到的草土混合纤维具有更加稳定的结构；由此得到的草土混合纤维具有更多的孔隙结构，且具有一定的胶体粘结力，在其与种植土混合时，可以提高其与种植土之间的粘附力，通过低速、短时间的搅拌，也更易与高分子团粒剂的水溶液混合，从而可以形成更为稳固的三维网络结构；并且经过处理后的草土混合纤维可以增加基材的孔隙量，使其具有更高的保水以及保湿能力，从而更好地降低水土流失的情况。
[0012]可选的，所述步骤
②
中，玉米芯粉、木质磺酸钠、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺以及水的重量比为30:4
‑
6:3
‑
5:1
‑
2:100。
[0013]可选的，所述步骤
③
中，改性草纤维与浸渍液的重量比为1:5
‑
10。
[0014]可选的，所述步骤
③
中，改性草纤维与海藻泥的重量比为10:1
‑
2。
[0015]可选的，所述步骤
④
中，草土预混物与浸渍液的重量比为1:15
‑
20。
[0016]可选的，所述步骤
④
中，草土预混物与海藻泥的重量比为10:1
‑
3。
[0017]可选的，所述拌合水由重量比为1:1
‑
3的浸渍水和纯净水组成；
所述浸渍水为步骤
④
中将固液混合物过滤分离出固体沉淀物后的液体。
[0018]可选的，所述高分子团粒纤维喷播基材采用如下方法制备：将种植土、草纤维、有机肥、高分子团粒剂、复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高分子团粒纤维喷播基材，其特征在于，包括如下重量份的原料：种植土200
‑
300份、草土混合纤维15
‑
18份、有机肥15
‑
18份、高分子团粒剂0.3
‑
0.35份、复合肥0.75
‑
1.0份、微生物菌剂0.25
‑
0.3份、保水剂0.12
‑
0.18份以及拌合水420
‑
450份；所述草土混合纤维为草纤维与海藻泥的混合物。2.根据权利要求1所述的一种高分子团粒纤维喷播基材，其特征在于，所述草土混合纤维采用如下方法制备而成：
①
取干草纤维，加入酸酐溶液中，经过酸化改性处理后，将其经过清洗、干燥，得到改性草纤维备用；
②
取玉米芯粉、羧甲基纤维素、木质磺酸钠以及水混合搅拌均匀，加热糊化后，加入丙烯酰胺，搅拌混合均匀，得到浸渍液；
③
取改性草纤维，将其投入浸渍液中，在氮气保护下，加入交联剂以及引发剂进行反应，将所得产物清洗并沥干其表面水分后，与海藻泥混合搅拌均匀，干燥后，得到草土预混物；
④
将草土预混物投入步骤
②
的浸渍液中，搅拌浸渍后，将固液混合物经过过滤，分离得到固体沉淀物，向固体沉淀物中加入海藻泥，搅拌均匀，干燥后，得到草土混合纤维。3.根据权利要求2所述的一种高分子团粒纤维喷播基材，其特征在于，所述步骤
②
中，玉米芯粉、木质磺酸钠、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺以及水的重量比为30:4
‑
6:3
‑
5:1
‑
2:100。4.根据权利要求2所述的一种高分子团粒纤维喷播基材，其特征在于，所述步骤
③
中，改性草纤维与浸渍液的重量比为1:5
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：卢正才，王林瀚，叶涛，李辉，相磊，柴陆军，李洋，
申请(专利权)人：山东林茵达生态工程有限公司内蒙古包钢集团环境工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：